Chapter The pressures and the ecological quality status of the Marmara Sea (Turkey) by using marine macroalgae and angiosperms

In the present study, the Marine Floristic Ecological Index (MARFEI) was tested to assess the impacts by using marine benthic macrophytes and pressures by using the Macroalgae-Land Uses Simplified Index (MA-LUSI) in the Marmara Sea (Turkey). Sampling of benthic macrophytes was made from 0-5 m depth at 29 different sites during the summer periods of 2017, 2018 and 2019. The study revealed good ecological status class (ESC) for 6 sites, moderate for 11 sites, poor for 8 sites and bad for 4 sites. MARFEIeqr showed a negative linear relationship with the pressure index MA-LUSI

Establishing Boundary Classes for the Quality Classification of Southeastern Black Sea Using Phytoplankton Biomass

Bentik makro omurgasızlar, makroalg ve fitoplanktonlar Su Çerçeve Direktifinde (SÇD, 2000/60 / EC) önerilen Biyolojik Kalite Elemanları (BQE) olup, su kütlesinin ekolojik statü sınıflandırılmasında kullanılmaktadırlar. Klorofil-a fitoplankton biyokütle göstergesidir, ve bu gösterge evrensel olarak kıyı ekosistemleri için etkili ve uygun bir Biyolojik Kalite Elamanıdır. Bu çalışmada, Güney Doğu Karadeniz için SÇD'nin tanımlamalarına göre klorofil-a sınıf sınır değerleri hesaplanmıştır. Su kalitesi sınıf sınır değerleri " yüksek kalite, iyi, orta, zayıf ve kötü" gibi beş farklı kategoride belirlenmiştir. Güney Doğu Karadeniz kıyı suları derinlik, tuzluluk ve sediman karakteristiğine göre 8 farklı tipolojide (K1-K8) sınıflandırılmıiştır. Bu çalışmada, K1 ve K2 (17,5 tuzluluk, 30m derinlik), tip su kütlesi için var olan zaman serisi verileri kullanılmıştır. Sinop ve Sürmene önlerinde sırasıyla 2002-2010 ve 2001-2011 yılları arasında gerçekleştirilen zaman serisi çalışmalarının yüzey klorofil-a verileri kullanılarak ekolojik kalite durumu belirlenmiştir. Uzun dönemli zaman serisi çalışmalarında klorofil-a nın referans ve sınıf sınır değerleri yüzdebirlik (90th percentale) metodu kullanılarak tanımlanmıştır. Fitoplankton biyokütlesinin mevsimsel farklılıklar göstermesinden dolayı sınıflandırma yıllık olarak yapılmasının yanı sıra mevsimsel olarakda geliştirilmiştir. Yüksek / İyi (H/G) ve İyi / Orta (G/M) su kalitesi sınıfı sınır değerleri Sürmene ve Sinop bölgeleri için uzun dönemli veri setlerinden mevsimlik olarak belirlenmiştir. Bütün sınıf sınır değerleri Sinop bölgesinde daha yüksek olarak gözlenmiştir. Ekolojik Kalite Oranları (EQR) 0-1 aralığında değişim göstermiştir. Sınıf sınır değerlerinin 30m ve 17,5 tuzluluğa sahip kıyı bölgelerinde daha yüksek olarak gözleneceği aşikardır. Ancak elimizde bu su kütleleri için veri seti mevcut değildir. Ekolojik kalite sınıflandırılması için sadece klorofil-a nın kullanılması çok geçerli gibi görülmesede yapılan ekolojik kalite sınıflandırmasının güney doğu Karadenizin 30m den derin suları için zamansal ve mekansal açıdan güvenilir bir yaklaşım olduğu değerlendirilmiştirBenthic macroinvertebrates, macroalgae and phytoplankton constitute the Biological Quality Elements (BQE) proposed in the Water Framework Directive (WFD, 2000/60/EC) to be used for the classification of the ecological status of a water body. Chlorophyll-a is a usefull expression of phytoplankton biomass and this indicator is an effective and relevant BQE for coastal ecosystems which is universally accepted. In the present study, interpretations of the class boundaries according to normative definitions of WFD, are presented for chlorophyll-a in South Eastern (SE) Black Sea. Water quality classification was determined in five different categories as "high, good, moderate, poor and bad". The coastal waters of SE Black Sea were classified in 8 different typologies (K1-K8) based on depth, salinity and substratum types. In this study, types K1 and K2 (>17,5 salinity, >30m depth) were considered because of availability of time-series data for those typologies. Sinop and Sürmene sites were selected due to the best available long-term chlorophyll-a data set, respectively over the period of 2002-2010 and 2001-2011 for chlorophyll-a respectively. Type specific chlorophyll-a (Chl-a) reference and threshold values were determined based on the 90th percentile of the long-term collected chlorophyll data set. Due to the high seasonal variability of phytoplankton biomass, the annual values were not considered adequate and the classification tool was developed on seasonal basis. The High/Good (H/G) and Good/Moderate (GM) boundaries were defined as seasonal from the long term data sets for Sürmene and Sinop sites. All the boundaries were higher at the Sinop site. Ecological quality ratios distributed between 0-1. It would be necessary to underline the fact that these class boundaries might be higher for waters where depths are below 30 m and salinity values are less than 17.5. However, there is not enough data to support this assumption for the near coast waters of the SE Black Sea. Eventhough Chl-a scaling can not be used as a single tool for the ecological quality classification it is a reliable approach to use the obtained boundaries at temporal and spatial scales for the quality classification of SE Black Sea waters above 30 m depth

Chapter The pressures and the ecological quality status of the Marmara Sea (Turkey) by using marine macroalgae and angiosperms

In the present study, the Marine Floristic Ecological Index (MARFEI) was tested to assess the impacts by using marine benthic macrophytes and pressures by using the Macroalgae-Land Uses Simplified Index (MA-LUSI) in the Marmara Sea (Turkey). Sampling of benthic macrophytes was made from 0-5 m depth at 29 different sites during the summer periods of 2017, 2018 and 2019. The study revealed good ecological status class (ESC) for 6 sites, moderate for 11 sites, poor for 8 sites and bad for 4 sites. MARFEIeqr showed a negative linear relationship with the pressure index MA-LUSI

Dip tarama malzemesi boşaltımı için Marmara denizinde uygun alanlarının belirlenmesi: DİPTAR proje çıktıları

Ülkemiz kıyılarında bulunan liman, marina ve nehir taramalarından yaklaşık olarak 5x106 m3tarama malzemesi çıkmaktadır. Söz konusu taramaların büyük bir kısmı Marmara Denizi’nde yapılmaktadır. Çevresindeki insan aktiviteleri sonucu kirlenmesi muhtemel tarama malzemesinin kontrolsüz bir şekilde boşaltılması kirlilik yaratabilir. Çoğu uluslararası sözleşmelerde tarama malzemesinin yönetiminin en önemli aşamalarından biri denizdeki boşaltım alanlarının seçilmesidir. Bu çalışma “Deniz Dip Tarama Uygulamaları ve Tarama Malzemesinin Çevresel Yönetimi Projesi (DİPTAR)” kapsamında, Marmara Denizi boşaltım alanlarının belirlenmesi çalışması yapılmıştır: (i) tarama malzemesi dökülmesi yasak olan alanların belirlenmesi, (ii) taramam aktivitelerinin sıklıklarının olduğu alanların belirlenmesi, (iii) STFATE (Short –Term Fate of Dredged Material Disposal in Open Water) Modeli ile boşaltılan tarama malzemesinin davranışımım ve etkilenen alanın tespit edilmesi, (iv) aday boşaltım alanların da sağlanması gereken bilimsel kriterler ortaya koyulmuştur. Aday boşaltım alanlarıtarama malzemesinin hacmine göre iki ana sınıfa ayrılmıştır (100.000 m3’ten büyük ve küçük). Uzman grupları tarafından limit parametreler belirlenirken bentik özellikler ve su kolonunun fiziksel, kimyasal ve biyolojik karakteristikleri dikkate alınmıştır. Akıntı (hız, yön), kıyısal alanlardan uzaklık, derinlik, yatak eğimi, dip oksijen ihtiyacı, çözünmüş inorganik azot (ÇIN), toplam fosfat (TP), klorofil-a konsantrasyonu ve seki disk derinliği su kolonunda dikkate alınana bilimsel kriterler olup, uzmanlartarafından izleme projelerinden elde edilen sonuçlar değerlendirilerek oluşturulmuştur.Sonuç olarak Marmara Denizi’nde büyük ve küçük hacimli tarama malzemesinin için toplamda 5 adet dökü alanı belirlenmiştir. Söz konusu boşaltım yerlerinin toplam alanı 36.24 km2’dir.Approximately 5x106cubic meter of sediment is removed annually from the harbours, ports, marinas and river mouths in Turkey. Uncontrolled dumping of these dredged materials might create contamination based on the assumption that this material is somehow polluted with the human activity related to the surrounding location. Selection of the disposal sites at sea is one of the important steps of dredge material management process described in mostof the international conventions. As part of the ongoing “Dredging Applications and Environmental Management of Dredge Material Project (DİPTAR)” project, the dredged material disposal sites in Turkish Seas were determined by identifying: (i) the areas prohibited to disposal of dredged material, (ii) the coastal areas which have frequent dredging activities, (iii) behaviour of the dumped sediment and the area of impact determined by STFATE Model (Short-Term Fate of Dredged Material Disposal in Open Water), (iv) the scientific criteria which the candidate dumping sites should fulfill. The candidate dumping sites were separated into two main classes according to the dredged material volume (more or less than 100.000 cubic meter). Physical, chemical, and biological characteristics of the water column and the seabed properties were taken into account in determination of the limiting parameters for different seas of Turkey by the expert group. The scientific criteria about water currents (velocity, direction), distance from coastal area, depth, bottom slope, deep water oxygen, Dissolved Inorganic Nitrogen (DIN), Total Phosphate (TP), chlorophyll-a concentrations and Secchi disk depth were established by expert judgement, using scientific information about the oceanographic characteristics of each sea and recent monitoring/research project results. Finally 5dumping sites were determined on the coastal areas of Marmara Sea for disposal of small and large volumes of sediments accumulated in the coastal sea by natural physical processes.The total area of this dumping areas are 36.24 km2